高基隆

摘要：本文以新建湖南省張家界經(jīng)吉首至懷化高速鐵路ZJHZQ-9標官田隧道隧道專業(yè)化架子隊建設為依托，收集整理了部分隧道拱部脫空、開裂、脫落掉塊、端頭缺陷典型案例進行分析，根據(jù)復合式橡膠堵頭板的作用機理，對隧道工程改進襯砌施工及預防后期缺陷整治工作難度高進行研究，初步分析了問題產(chǎn)生的原因，提出了防范措施，便于今后施工過程中加以克服并提供技術(shù)參考，并將在同類工程中加以推廣。

Abstract： This article relies on the construction of the specialized rack team of Guantian tunnel in ZJHZQ-9bid of the newly-built Zhangjiajie-Jishou-Huaihua high-speed railway， collects and sorts out some typical cases of tunnel arch voids， cracks， falling blocks， and end defects for analysis. According to the mechanism of compound rubber plug plate， the difficulty of improving the lining construction and preventing the defects in the later stage of tunnel engineering is studied， the reasons for the problems are preliminary analyzed， and the preventive measures are proposed to facilitate the future construction process to overcome and provide technical reference， and will be promoted in similar projects.

關(guān)鍵詞：橡膠堵頭;缺陷整治;防范措施

Key words： rubber plug;defect treatment;preventive measures

中圖分類號：U455.6? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）27-0102-03

0? 引言

根據(jù)鐵路有關(guān)部門調(diào)研，鐵路隧道運營中最大的安全隱患就是拱部開裂、掉塊及仰拱隆起。產(chǎn)生開裂掉塊的主要原因有施工縫處臺車剛性擠壓、施工縫處止水帶懸臂端切割、混凝土施工冷縫、混凝土不飽滿、混凝土漏漿造成的空響、蜂窩麻面、砂化、粉化等，同時施工縫處振搗困難，拱部施工縫處無法振搗，因此造成的運營隧道病害千奇百怪，但從影響混凝土性能的角度來講，最普遍、最根本的問題仍然是漏漿。

為解決漏漿及振搗造成的施工縫混凝土缺陷，中鐵十四局集團張吉懷鐵路項目部對隧道襯砌臺車端頭封堵系統(tǒng)通過反復試驗、改進，采用復合橡膠立桿伸縮堵頭板封堵技術(shù)，實現(xiàn)了端頭部位的密閉、快速施工，確保了混凝土質(zhì)量和止水帶精度、大大提高了工效。

1? 工程概況

新建張家界經(jīng)吉首至懷化鐵路位于湖南省西部，線路自張家界地區(qū)黔張常鐵路張家界西站引出，經(jīng)湘西土家族苗族自治州所轄的永順縣、古丈縣、吉首市、鳳凰縣，由麻陽苗族自治縣至滬昆客專懷化南客站，線路全長243.265km。

新建張家界經(jīng)吉首至懷化鐵路工程ZJHZQ-9標段起迄里程為：DK193+000～DK225+202.53，線路全長32.202正線公里，位于懷化市鶴城區(qū)、麻陽縣。沿線地形地貌主要受控于雪峰山脈、武陵山脈兩個次級隆起帶和沅麻盆地、大庸盆地兩個次級沉降帶，地貌類型主要為構(gòu)造侵蝕、溶蝕中低山和構(gòu)造剝蝕丘陵。沿線地形地貌可分為河流沖洪積階地、剝蝕中低山區(qū)、剝蝕低山丘陵區(qū)和剝蝕丘陵區(qū)。

2? 結(jié)構(gòu)及工作原理

2.1 結(jié)構(gòu)原理

該隧道臺車堵頭板其結(jié)構(gòu)由以下五部分組成（如圖1所示）：

①支撐壓緊機構(gòu);

②下堵頭板安裝機構(gòu);

③L板安裝機構(gòu);

④橡膠擋板調(diào)整塊;

⑤橡膠擋板。

2.1.1 支撐壓緊機構(gòu)

支撐壓緊機構(gòu)由支撐座、折疊式加固支臂、立桿及壓緊螺釘組成（如圖2所示）。

①支撐座是支撐、穩(wěn)定折疊式加固支臂，并承受機構(gòu)的壓緊力和鋼筋混凝土向外的張力。

②折疊式加固支臂：壓緊整個橡膠擋板安裝機構(gòu)，承受鋼筋混凝土向外的張力。

③立桿：起到壓緊橡膠擋板的作用，同時，如有背貼式止水帶，上升立桿使止水帶頂在隧道頂部，從而起到固定止水帶作用。

立桿上標有刻度線，從上至下標記有5cm、10cm、15cm、20cm……，表示支撐座6與隧道頂?shù)木嚯x。當超挖和欠挖時，操作人員可根據(jù)刻度線和標記，來增加（超挖時）或減少（欠挖時）橡膠擋板。

④壓緊螺釘：起到壓緊立桿從而壓緊橡膠擋板和安裝機構(gòu)的作用。

2.1.2 下堵頭板安裝機構(gòu)

下堵頭板安裝機構(gòu)位于橡膠塊一側(cè)，即臺車端部。

下堵頭板安裝機構(gòu)由下堵頭板、連接座、連接板組成（如圖3所示）。

下堵頭板安裝機構(gòu)通過連接座與車臺連接，其作用是：支撐、穩(wěn)定止水帶及以上機構(gòu)，封堵鋼筋混凝土，并承受機構(gòu)向下的壓力和鋼筋混凝土向外的張力。所有下堵頭板都是弧形，兩端設有搭接板，起到圓周上左右兩塊搭接處不漏混凝土的作用。其搭接示意圖如圖4所示。

2.1.3 快速升降橡膠擋板的組成

由快速升降裝置、橡膠擋板和L板組成。

①快速升降裝置：由1.升降盒;2.旋轉(zhuǎn)手柄;3.螺桿;4.T形塊組成。

②橡膠擋板。橡膠擋板的材料為復合橡膠材料，材料輕。板體內(nèi)均設置有骨架，基板上橫向設置有多組水平肋，基板的左右兩側(cè)分別設置有搭接肋。

③橡膠擋板兩邊有搭接部位。圓周左右兩塊橡膠擋板搭接密不漏漿。

L板上裝有T形導軌。而T形導軌有兩方面的作用。一是，方便快速升降裝置上的T形塊進入T形導軌，使橡膠擋板通過快速升降裝置與L板連接[5];二是，實現(xiàn)不同高度的橡膠擋板的更換，以滿足隧道頂局部超、欠挖的封堵要求。

快速升降橡膠擋板的工作原理：

快速升降橡膠擋板放在止水帶上，操作工人將L板向上撐開，當撐到接近隧道頂部時，用手或?qū)Ｓ霉ぞ甙鈩有D(zhuǎn)手柄，旋轉(zhuǎn)手柄通過螺桿帶動升降盒升降，從而使L板上下升降，以實現(xiàn)上下壓緊或松開隧道頂部。

2.1.4 橡膠擋板調(diào)整塊

其作用是：在升降機構(gòu)頂升作用下，封堵隧道頂部，承受鋼筋混凝土向外的張力。（如圖5所示）。

2.2 工作原理

拆卸：當整個機構(gòu)不工作時，旋轉(zhuǎn)支撐壓緊機構(gòu)的壓緊螺釘松開立桿，撥掉鎖定折疊式加固支臂的鎖緊銷，將折疊式加固支臂和立桿一起旋轉(zhuǎn)下沉到臺車面以下。

同時下堵頭板安裝機構(gòu)、L板安裝機構(gòu)及橡膠擋板調(diào)整塊通過最下端的連接板，也旋轉(zhuǎn)下沉到臺車面以下。（如圖7所示）。

安裝：當臺車頂升到位后，旋轉(zhuǎn)下堵頭板安裝機構(gòu)，使下堵頭板安裝機構(gòu)立于臺車端部并用鎖緊銷鎖定，再鋪上止水帶，旋轉(zhuǎn)平放L板安裝機構(gòu)使其位于止水帶上面，然后放上橡膠擋板，旋轉(zhuǎn)L板安裝機構(gòu)的快速扳手帶動橡膠擋板調(diào)整塊和橡膠擋板上升，從而實現(xiàn)上下壓緊。最后旋轉(zhuǎn)抽起支撐壓緊機構(gòu)的立桿，鎖定鎖緊銷，再通過旋緊支撐壓緊機構(gòu)的壓緊螺釘壓緊立桿，然后再用木頭或矩管肩緊橡膠擋板（如圖1和圖7所示）。

3? 主要施工工藝

3.1 安裝

3.1.1 安裝前的檢查

①安裝前檢查橡膠擋板有無損壞，各部位連接是否牢固，配件有無缺損，清點相應數(shù)量;

②安裝前檢查橡膠擋安裝機構(gòu)各焊接部位是否牢固可靠，有無虛焊、漏焊，可轉(zhuǎn)動銷、鎖緊銷、連接板等配件有無缺損，并清點相應數(shù)量。

3.1.2 安裝

①橡膠堵頭板安裝機構(gòu)的安裝。

當臺車頂升到位后，操作人員手動旋轉(zhuǎn)下堵頭板安裝機構(gòu)，使下堵頭板安裝機構(gòu)立于臺車端部并用鎖緊銷鎖緊，再鋪上止水帶，旋轉(zhuǎn)平放L板安裝機構(gòu)使其位于止水帶上面，然后放上橡膠擋板，旋轉(zhuǎn)L板安裝機構(gòu)的快速扳手帶動橡膠擋板調(diào)整塊和橡膠擋板上升，從而實現(xiàn)上下壓緊。最后旋轉(zhuǎn)抽起支撐壓緊機構(gòu)的立桿，鎖定鎖緊銷，再通過旋緊支撐壓緊機構(gòu)的壓緊螺釘壓緊立桿，然后再用木頭或矩管肩緊橡膠擋板。

注意：在安裝過程中，操作人員應從臺車最兩邊向拱頂依次安裝。

②當隧道超挖、欠挖時，調(diào)節(jié)立桿上升或下降，護住最上部的橡膠擋板，保證隧道臺車注混凝土時，不會漏漿爆模。

3.2 拆卸

隧道澆筑混凝土完成后，臺車移動前必須拆下復合橡膠立桿伸縮堵頭板。

①松開支撐壓緊機構(gòu)的壓緊螺釘;

②撥出支撐壓緊機構(gòu)的鎖緊銷，旋轉(zhuǎn)折疊式加固支臂帶動立桿下沉于臺車面;

③旋轉(zhuǎn)L板安裝機構(gòu)的快速扳手帶動橡膠擋板調(diào)整塊和橡膠擋板下降，從而實現(xiàn)上下松開;

④取下橡膠擋板;

⑤由上往下旋轉(zhuǎn)橡膠擋板調(diào)整塊、L板安裝機構(gòu)及下堵頭板安裝機構(gòu)并下沉于臺車面。

注意：

①拆卸時，應依次從拱頂向下分兩邊拆;

②取出各層橡膠擋板及構(gòu)件時，切忌人為暴力，避免損壞橡膠擋板;

③橡膠擋板在不用時，拆下一定要固定在過道上，防止墜落傷人。

3.3 注意事項

①局部超挖嚴重，超過隧道拱頂超挖尺寸時（即超過主要技術(shù)參數(shù)表中規(guī)定的隧道拱頂超挖尺寸），超挖部位需另加撐護;

②局部欠挖嚴重，低于隧道拱頂欠挖尺寸時（即低于主要技術(shù)參數(shù)表中規(guī)定的隧道拱頂欠挖尺寸），欠挖部位不能使用支撐壓緊機構(gòu)的立桿時，現(xiàn)場操作人員需另想辦法，另加撐護;

③橡膠擋板在不用時，一定要固定在過道上，防止墜落傷人;

④在安裝過程中，操作人員應從臺車最兩邊向拱頂依次安裝;

⑤拆卸時，應依次從拱頂向下分兩邊拆;

⑥取出各層橡膠擋板及構(gòu)件時，切忌人為暴力，避免損壞橡膠擋板。

4? 結(jié)束語

結(jié)合張吉懷鐵路項目新工藝二襯臺車端頭采用復合橡膠立桿伸縮堵頭板，該堵頭板具有操作方便、重量輕、密封性好、可重復使用、安全可靠和性價比高等優(yōu)點，實現(xiàn)襯砌端部封擋牢固、適度微變，提高襯砌端頭封擋質(zhì)量。

研究表明，結(jié)合隧道施工技術(shù)水平、施工經(jīng)驗、工裝配置、地質(zhì)條件、工期要求、施工場地條件等綜合因素研究表明，采用優(yōu)化的襯砌橡膠堵頭技術(shù)，更適合西南地區(qū)山嶺隧道的襯砌施工。

參考文獻：

[1]趙勇，田四明.中國鐵路隧道數(shù)據(jù)統(tǒng)計[J].隧道建設，2017，37（05）：641-642.

[2]孫海燕.針梁式模板襯砌臺車在南水北調(diào)工程的設計與應用[C].2007年中國模板協(xié)會年會論文集.北京：中國模板協(xié)會，2007：121-128.

[3]鄭瑞斌.關(guān)于模板臺車襯砌混凝上控制技術(shù)探討[J].西部探礦工程，2002（6）.

[4]戚會華，王小云.針梁鋼模臺車在麗水市玉溪引水工程隧洞混凝土襯砌中的應用[J].浙江水利科技，2008（4）：57-59.

[5]李名進，曹小武.隧洞工程簡易襯砌臺車的應用[J].甘肅水利水電技術(shù)，2003，39（3）：251-254.

[6]關(guān)寶樹主編.隧道工程施工要點集[M].北京：人民交通出版社，2003.

[7]安王林成.秦嶺1號隧道二次襯砌施工技術(shù)[J].山西建筑，2007，33（8）：297-298.

[8]GB 50208—2002，地下防水工程質(zhì)量驗收規(guī)范[S].

[9]中鐵第四勘察設計院集團有限公司.新建張吉懷鐵路施工圖——ZJHZQ-9標段官田隧道設計圖[Z].武漢：中鐵第四勘察設計院集團有限公司，2017：10.

[10]軟巖大變形高速鐵路隧道二次襯砌支護研究[J].橋梁與隧道工程，2014.

[11]鐵道部第二工程局.鐵路工程施工技術(shù)手冊隧道（上、下冊）[M].北京：中國鐵道出版社，2007.

[12]肖廣智.特殊地質(zhì)條件隧道施工技術(shù)及實例（一）[M].北京：人民交通出版社，2015：1-2.